Moderní multiplexní metody pro detekci parazitů

Mgr. Nikol Reslová, Ph.D.

Doctoral thesis

Modern multiplex methods for detection of parasites

Abstract:

Alimentární infekce představují v současnosti stále nejčastěji se vyskytující skupinu onemocnění. Vznikají požitím potravin kontaminovaných patogenními agens nebo jejich toxickými produkty. Většina klinických příznaků se shoduje pro různé původce, a proto je zjištění původce infekce z potraviny důležitým faktorem pro přesnou diagnózu i následnou léčbu. Potraviny však představují velmi komplexní matrici skládající se z mnoha složek různého původu a obsahující široké spektrum mikrobiálního osazení. Skrínink pak vyžaduje využití specifických konvenčních metod pro jednotlivé patogeny, což je nákladný a pracný proces. Disertační práce se zaměřuje na využití možností moderních molekulárních přístupů v oblasti multiplexní, a tedy komplexní analýzy vzorků potravin s ohledem na potenciální přítomnost potravinových patogenů ohrožujících lidské zdraví. Multiplexní přístupy značně ulehčují celkovou detekci a charakterizaci patogenních agens, neboť umožňují simultánní analýzu většího počtu analytů a nahrazují tak nutnost využití vícera specifických konvenčních testů. S ohledem na rozsah problematiky práce a následně i aplikované metodiky byly v práci využity modelové organismy, dva paraziti – jednobuněčné kokcidie Toxoplasma gondii a mnohobuněčná hlístice Trichinella spp., kteří se řadí mezi nejvýznamnější a nejrozšířenější parazity kontaminující potraviny. Předložená dizertační práce obsahuje teoretický úvod a komentovaný soubor čtyř publikací, které se zabývají problematikou multiplexní detekce na úrovni nukleových kyselin. V rámci těchto studií vznikly tři nové molekulární testy využitelné pro preventivní skrínink vzorků různého původu z oblasti potravin.

Abstract:

Alimentary infections are currently the most frequently occurring group of diseases. They develop after ingestion of food contaminated with pathogenic agents and/or their toxic products. Most clinical symptoms of alimentary diseases are similar for different pathogens and therefore the detection of the disease-causing agent is an important factor for accurate diagnosis and follow-up treatment. However, food is a very complex matrix consisting of many components of various origin and containing a wide range of microbial populations. This fact may complicate screening tests, which require the use of a number of selective methods specific for individual pathogens, making the process costly and laborious. This dissertation focuses on the possibilities of modern molecular approaches in the field of multiplexing and thus on the complex analysis of food samples concerning reveal the potential presence of foodborne pathogens threatening human health. Such multiplex approaches facilitate the detection and characterization of pathogenic agents by allowing simultaneous analysis of multiple analytes thus replacing the need for usage of several conventional tests. Regarding the extent of the problematic, the thesis and related methodologies use as model organisms two parasites – the unicellular coccidia Toxoplasma gondii and the multicellular nematodes Trichinella spp. Submitted Ph.D. Dissertation is containing the theoretical introduction and annotated a set of four publications dealing with the issue of multiplex detection at the level of nucleic acids. Through these studies, three new molecular assays useful for utilization in preventive screening tests to ensure food safety were developed.

Keywords

Multiplex, Detekční metody, Potravinoví paraziti, Trichinella spiralis, Toxoplasma gondii, Detection methods, Foodborne parasites

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 7. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 3. 10. 2019
• Supervisor: RNDr. Martin Kašný, Ph.D.
• Reader: Anna Zawistowska-Deniziak, Ph.D, Mag. Dr.in rer.nat. Irma Schabussova, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biology (4-years) / Parasitology